抗菌陶瓷的研究進展

林 新，李 傲，王依琳，朱天奕，周 洋

（沈陽師范大學，遼寧沈陽 110000）

抗菌陶瓷的研究進展

林 新，李 傲，王依琳，朱天奕，周 洋

（沈陽師范大學，遼寧沈陽 110000）

綜述了抗菌陶瓷的國內外發展現狀，傳統抗菌陶瓷的特點和存在的問題，用硼泥制作抗菌陶瓷的創新之處，并還介紹了抗菌陶瓷的應用前景。

抗菌陶瓷；抗菌劑；抗菌性能

由于經濟的發展和人民生活水平的普遍提高，尤其是在經過了近年的流行病的影響，人們對環保的要求更高了，抗菌材料更受到人們的青睞。抗菌材料可分為有機抗菌材料、無機抗菌材料和自然抗菌材料等[1-2]。

本文不但闡述了抗菌陶瓷的發展近況，還闡述了傳統抗菌陶瓷的特點及其存在的問題，并介紹了硼泥抗菌陶瓷的創新之處，展望了抗菌陶瓷的發展前景。

1 抗菌陶瓷的分類及其作用機理

某些氧化物或無機抗菌離子是實現抗菌的無機抗菌材料[3]。

1.1 載銀抗菌陶瓷

載銀抗菌陶瓷是把 Ag+或者 Ag 固定在載體上。常用的載體有沸石、黏土礦物、磷酸鈣、磷灰石等。把其混合后的物質加入到釉料中，然后進行施釉和燒結。經過以上步驟附著著 Ag+或者 Ag 的載體就會均勻分散并長期存在于陶瓷表面的釉層中[4]。

1.2 Ag+緩釋機理

銀離子緩沖殺菌的機理是微生物的生理活動被阻斷。因為低濃度的銀離子能夠吸引細胞中的酶蛋白的疏基，與細菌接觸反應后，破壞蛋白酶細胞活性。細胞喪失繁殖能力而死亡，從而達到殺滅細菌的作用。銀離子還會損傷細胞膜從而影響微生物的物質傳送功能[5]。

1.3 二氧化鈦抗菌陶瓷

在紫外的作用下，二氧化鈦可以殺滅細菌。二氧化鈦抗菌陶瓷正是因為陶瓷表面涂有二氧化鈦薄膜而起到抗菌的作用[6]。

1.4 遠紅外線抗殺菌陶瓷

和以上兩種抗菌陶瓷相比，遠紅外線抗菌陶瓷的抗菌效果較差。遠紅外線抗菌陶瓷是通過發射遠紅外線來達到抗菌效果的，在白色熒光下殺菌效果較好[7]。

1.5 新型抗菌陶瓷

新型抗菌陶瓷[8]主要由混合物 A（由 B2O3、MgO、CaO、Fe2O3、SiO2和 Na2O 混合而成）、陶瓷黏土、高嶺石、鉀長石、石英砂、二硼化鈦和廢陶瓷硬質顆粒混合而成。這種抗菌陶瓷的抗菌因子是硼元素。利用以上材料合理配比，然后制成陶瓷的原料。這種抗菌陶瓷在使用過程中起到持續殺菌的作用，其克服了傳統制法的一些缺陷，例如材料成本比較低、殺滅細菌的效果不佳、抗菌時間短等。

2 抗殺菌陶瓷的現狀

抗殺菌陶瓷的研究在國內也取得了一定的成果。1997年北京市陶瓷廠與日本東陶機械株式會社合資，而且已經進行批量生產[9]。

3 傳統的抗菌陶瓷的特點及存在的問題

載銀抗菌陶瓷毒性小、抗菌性能好。但是其也存在一些問題，比如銀系抗菌陶瓷的顏色因為外界光源的影響而受到一定的影響，銀原料貴重稀少，并且此類陶瓷抗菌效果較差。

4 硼泥抗菌陶瓷的創新點

在硼砂的生產過程中，用碳堿法每生產1t硼砂要產生4t硼泥，碳銨法每生產 1t要產生硼泥 7t，且堆放硼泥污染土地為其堆放面積的3倍，同時也正是因為廢渣中所含的抗菌因子，使堆放場地成為寸草不生的“不毛之地”。綜合利用硼泥，變廢為寶是本項目的創新應用點。采用硼化工生產的廢渣硼泥，利用其所含抗菌因子B，研制新型抗菌功能材料，是本項目的獨到之處。

抗菌功能陶瓷是把抗菌技術應用于陶瓷原料，使之持久產生抗菌性能的一種新型生態陶瓷。傳統的抗菌技術是將抗菌劑固定在載體上或采用溶膠-凝膠法在陶瓷表面上鍍抗菌薄膜。而硼泥抗菌陶瓷采用硼化工生產的廢渣硼泥，利用其所含硼元素作為抗菌材料，從而實現了硼泥的綜合利用。

5 發展前景

硼泥抗菌功能陶瓷的研發，解決了大量硼泥污染物長期污染環境的問題，變廢為寶。這正是抗菌功能陶瓷開發無機抗菌材料生產新型生態功能陶瓷的特點。利用廢棄物的抗菌因子，成本低，適宜批量生產和擴大使用范圍，既有經濟效益，又有社會效益是顯而易見的。

[1] 湯慶國，王雪峰，沈上越 .金屬離子抗菌劑的抗菌效果及應用研究[J].環境與健康雜志，2005，22（2）：158-160.

[2] 李梅，王慶瑞 .抗菌材料的發展及其應用 [J].化工新型材料 1998（5）：8-11.

[3] 夏金蘭，王春，劉新星 .抗菌劑及其抗菌機理 [J].中南大學學報（自然科學版），2004，35（1）：31-38.

[4] 李湘洲 .抗菌陶瓷材料的現狀與趨勢 [J].陶瓷，2000，（5）：13-20.

[5] 何娟，蘇雪筠 .載銀無機抗菌劑及其應用 [J].廣州大學學報（自然科學版），2004，（3）：215-218.

[6] David F Ollis.Photo catalytic purification and remediation of contaminated air and water[J].Chemistry，2000，（3）：405-411.

[7] 胡海泉，江錦明，吳大選，等 .復合型抗菌陶瓷的研究 [J].硅酸鹽通報，2000，19（6）：54-57.

[8] 臧樹良，鄧桂春，錢玉琴，等 .一種生產新型抗菌陶瓷的配方和方法 ：CN104446351A[P].2015.

Research Progress of Antibacterial Ceramics

Lin Xin，Li Ao，Wang Yi-lin，Zhu Tian-yi，Zhou Yang

This paper summarizes the development status of antimicrobial ceramics at home and abroad，the characteristics and existing problems of traditional antimicrobial ceramics，and the innovation of antimicrobial ceramics made of boron mud.Also introduced the application prospect of antimicrobial ceramics.

antibacterial ceramics ；antibacterial agent；antibacterial property

TQ174.7

：A

：1003–6490（2017）07–0141–01

2017–05–22

林新（1994—），女，遼寧北票人，本科在讀，主要研究方向為化學。